Atelier national sur les nuages polaires

24/06/2025 09:00

SIRTA / ICEO : Journée Scientifique 2025

24/06/2025 09:00

Evénement de clôture projet FAIR-EASE

12/06/2025 09:00

Laser-based mass spectrometry in the planetary sciences: convergence of emerging priorities and enabling technologies

17/06/2025 11:30

Séminaire du LATMOS.

Big Data Assimilation Revolutionizing Numerical Weather Prediction Using Fugaku

13/06/2025 14:00

Séminaire du LMD.

Simulated climatologies of Northern Hemisphere blocking and storm tracks in AGCMs

12/06/2025 14:30

Séminaire du LMD à l’ENS.

La couche limite des régimes d'alizés et la sensibilité climatique

18/03/2022 15:00

En français

La réponse des nuages des régimes d’alizés au réchauffement climatique reste incertaine. Elle soulève notamment la possibilité d’une sensibilité climatique élevée due à une diminution de la fraction nuageuse sous l’effet de l’interaction entre le mélange convectif, la turbulence, le rayonnement et l’environnement à grande échelle. La campagne EUREC4A (Elucidation du rôle du couplage nuage-circulation dans le climat) a apporté de nouvelles observations qui permettent de mieux comprendre la physique des régimes d’alizés, et d’apporter pour la première fois une contrainte sur la rétroaction des cumulus d’alizés basée sur les processus.

Nous montrerons d’abord comment les observations EUREC4A permettent d’approfondir la compréhension de la structure verticale caractéristique de la couche limite des alizés et des processus qui produisent cette structure. Elles amènent à revisiter certains aspects des modèles conceptuels et suggèrent un rôle plus actif des nuages dans le maintien de cette structure. Cette compréhension physique est ensuite appliquée à l’évaluation des rétroactions des cumulus d’alizés. Nous montrerons que les observations rendent peu plausibles les fortes rétroactions des cumulus d’alizés en réchauffement climatique.

English

The response of trade-wind clouds to warming remains uncertain, raising the specter of a large climate sensitivity. Decreases in cloud fraction are thought to relate to interplay among convective mixing, turbulence, radiation, and the large-scale environment. The EUREC4A (Elucidating the role of cloud-circulation coupling in climate) field campaign made extensive measurements that allow for deeper physical understanding and the first process-based constraint on the trade cumulus feedback, as described in this talk.

I first use EUREC4A observations to improve understanding of the characteristic vertical structure of the trade-wind boundary layer and the processes that produce this structure. This improved physical understanding  is then applied to the evaluation of trade cumulus feedbacks. Ideas developed support new conceptual models of the structure of the trade-wind boundary layer and a more active role of clouds in maintaining this structure, and show little evidence for a strong trade cumulus feedback to warming.

Modelling the oceanic Meridional Overturning Circulation: challenges and insights

10/03/2022 15:00

The objective of my habilitation is to review recent advances in the understanding of the meridional overturning circulation (MOC) and ocean modelling in parallel. Although the MOC is a complex oceanic structure, simple models provide useful insights into the processes that influence it. This is the method that I followed to clarify the role of eddies in convective basins where dense water is formed. More complex models, representing the whole ocean dynamics on a global scale, allow to examine the interactions between processes and the associated mechanisms of variability. I have then shown that the link between MOC and dense water formation depends on the spatial resolution of the ocean model, a critical parameter for the representation of western boundary currents. Unfortunately, the production of such models is costly and prevents the quantification of uncertainties related to numerical choices. For this reason, it is preferable to use climate models, which are less expensive because of their corser spatial resolution. I have therefore focused on IPSL-CM6 model since 2015 and conducted a collaborative project exploring various parameterizations and spatial resolutions, in the atmosphere and the ocean, to quantify the uncertainties of the simulations produced for CMIP6. The most important result is that the uncertainty related to model calibration is as large as that related to spatial resolution, for the range of resolutions explored (1/4 to 1 degree in the ocean). This motivates to develop new methods to calibrate ocean and climate model parameters, as well as to improve the parameterizations of fine scale processes in coarse resolution models, two objectives that are central in my future projects.

Sécheresses et vagues de chaleur dans l'ouest méditerranéen, impact sur la pollution à l'ozone

25/02/2022 14:00

S’inscrivant dans un contexte global de réchauffement climatique, les sécheresses et vagues de chaleur ont augmenté à la fois en fréquence et en intensité au cours du siècle dernier dans la région méditerranéenne. Leurs effets, qu’ils soient directs ou indirects, peuvent entraîner des dommages économiques, sociaux et environnementaux considérables. Plus particulièrement, les sécheresses et vagues de chaleur peuvent induire un impact significatif sur l’état de la végétation ainsi que sur la chimie de l’atmosphère, notamment par l’intermédiaire d’interactions entre la surface et la troposphère.

L’objectif de cette thèse est d’analyser les interactions entre biosphère et troposphère pendant les sécheresses et vagues de chaleur en Méditerranée occidentale et, plus spécifiquement, d’évaluer leurs effets sur la biomasse, l’activité des incendies et la concentration en ozone à la surface. Ce travail se base principalement sur une approche de modélisation numérique tridimensionnelle de la surface terrestre et de l’atmosphère (météorologie et chimie atmosphérique) à l’échelle régionale. Par ailleurs, les recherches réalisées sont soutenues par différents ensembles de données d’observations (in-situ et satellitaires).

Tout d’abord, sécheresses et vagues de chaleur ont été identifiées sur la période 1979-2016 en appliquant la méthode des anomalies au percentile limite (PLA) sur une simulation du modèle régional RegIPSL. Ce dernier couple le modèle de surface et végétation ORCHIDEE avec le modèle météorologique WRF. On note une co-variabilité considérable entre sécheresses et vagues de chaleur en Méditerranée. Ensuite, l’impact sur la biomasse et les caractéristiques des incendies a été analysé en combinant l’indicateur PLA avec des observations satellitaires issues de l’instrument MODIS. Alors que le déclin de l’activité végétale, se manifestant par une diminution de la biomasse, est principalement attribuable aux sécheresses, l’augmentation en intensité des incendies résulte d’une synergie entre sécheresses et vagues de chaleur. Finalement, la chimie atmosphérique a été simulée à l’aide du modèle de chimie-transport CHIMERE utilisant les champs météorologiques de WRF sur plusieurs étés. Une analyse de sensibilité complète des émissions biogéniques, de la vitesse de dépôt sec et de la concentration de surface en ozone aux conditions extrêmes et plus particulièrement, aux effets de l’aridité du sol et de la diminution de la biomasse a été réalisée. Ces effets caractéristiques des sécheresses sont généralement ignorés dans les modèles de chimie-transport. Les vagues de chaleur et sécheresses, dans leur ensemble, mènent à une augmentation de la concentration en ozone incluant des pics de pollution (simulés et observés) qui s’expliquent en partie par une augmentation des émissions de précurseurs provenant de la canopée et une diminution du dépôt sec au sein de celle-ci.